Spring学习记录 Day12（Spring Boot + Dubbo + Zookeeper 实现分布式）

﹏ヽ暗。殇╰゛Y 2021-10-18 06:20 359阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  Day 12
 *  基础知识
 *   *  分布式理论
     *  Dubbo文档
 *  RPC
 *  环境搭建
 *   *  Dubbo安装
     *  Zookeeper安装
 *  项目实现
 *   *  前提
     *  服务提供者
     *  服务消费者
     *  启动

# Day 12 #

2019年8月15日。  
这是我学习Spring的第十二天。  
这一天，我学到了以下的知识。

# 基础知识 #

## 分布式理论 ##

**什么是分布式系统？**

在《分布式系统原理与范型》一书中有如下定义：“**分布式系统是若干独立计算机的集合，这些计算机对于用户来说就像单个相关系统**”；

分布式系统是由一组通过网络进行通信、为了完成共同的任务而协调工作的计算机节点组成的系统。分布式系统的出现是为了用廉价的、普通的机器完成单个计算机无法完成的计算、存储任务。其目的是**利用更多的机器，处理更多的数据。**

分布式系统（distributed system）是建立在网络之上的软件系统。

首先需要明确的是，只有当单个节点的处理能力无法满足日益增长的计算、存储任务的时候，且硬件的提升（加内存、加磁盘、使用更好的CPU）高昂到得不偿失的时候，应用程序也不能进一步优化的时候，我们才需要考虑分布式系统。因为，分布式系统要解决的问题本身就是和单机系统一样的，而由于分布式系统多节点、通过网络通信的拓扑结构，会引入很多单机系统没有的问题，为了解决这些问题又会引入更多的机制、协议，带来更多的问题。

## Dubbo文档 ##

随着互联网的发展，网站应用的规模不断扩大，常规的垂直应用架构已无法应对，分布式服务架构以及流动计算架构势在必行，急需一个治理系统确保架构有条不紊的演进。

在Dubbo的官网文档中，有这样一张图：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxMTUxNjU5_size_16_color_FFFFFF_t_70]

*  **单一应用架构（All in One）**

当网站流量很小时，只需一个应用，将所有功能都部署在一起，以减少部署节点和成本。此时，用于简化增删改查工作量的**数据访问框架(ORM)** 是关键。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxMTUxNjU5_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
适用于小型网站，小型管理系统，将所有功能都部署到一个功能里，简单易用  
缺点：

1.  性能扩展比较难
2.  协同开发问题
3.  不利于升级维护

*  **垂直应用架构（Vertical Application）**

当访问量逐渐增大，单一应用增加机器带来的加速度越来越小。将应用拆成互不相干的几个应用，以提升效率。此时，用于加速前端页面开发的**Web框架(MVC)** 是关键。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxMTUxNjU5_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
通过切分业务来实现各个模块独立部署，降低了维护和部署的难度，团队各司其职更易管理，性能扩展也更方便，更有针对性。

缺点： 公用模块无法重复利用，开发性的浪费

*  **分布式服务架构（Distributed Service）**

当垂直应用越来越多，应用之间交互不可避免，将核心业务抽取出来，作为独立的服务，逐渐形成稳定的服务中心，使前端应用能更快速的响应多变的市场需求。此时，用于提高业务复用及整合的**分布式服务框架(RPC)** 是关键。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxMTUxNjU5_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

*  **流动计算架构（Elastic Computing）**

当服务越来越多，容量的评估，小服务资源的浪费等问题逐渐显现，此时需增加一个调度中心基于访问压力实时管理集群容量，提高集群利用率。此时，用于提高机器利用率的**资源调度和治理中心(SOA)**\[Service Oriented Architecture\]是关键。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxMTUxNjU5_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

# RPC #

**什么是RPC？**

RPC【Remote Procedure Call】是指远程过程调用，是一种进程间通信方式，它是一种技术的思想，而不是规范。它允许程序调用另一个地址空间（通常是共享网络的另一台机器上）的过程或函数，而不用程序员显式编码这个远程调用的细节。即程序员无论是调用本地的还是远程的函数，本质上编写的调用代码基本相同。

也就是说两台服务器A，B，一个应用部署在A服务器上，想要调用B服务器上应用提供的函数/方法，由于不在一个内存空间，不能直接调用，需要通过网络来表达调用的语义和传达调用的数据。为什么要用RPC呢？就是无法在一个进程内，甚至一个计算机内通过本地调用的方式完成的需求，比如不同的系统间的通讯，甚至不同的组织间的通讯，由于计算能力需要横向扩展，需要在多台机器组成的集群上部署应用。RPC就是要像调用本地的函数一样去调远程函数；

**RPC基本原理**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxMTUxNjU5_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

**步骤解析**

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxMTUxNjU5_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]

**核心**  
RPC两个核心模块：通讯，序列化。

# 环境搭建 #

既然要实现分布式，自然要安装好Zookeeper + Dubbo才行。

## Dubbo安装 ##

推荐博客：https://blog.csdn.net/qq\_41151659/article/details/99675264，这里不再赘述

## Zookeeper安装 ##

推荐博客：https://blog.csdn.net/qq\_41151659/article/details/99672978，这里不再赘述

# 项目实现 #

## 前提 ##

1.  启动Zookeeper服务
2.  使用IDEA创建一个空项目
3.  导包，代码如下：

<dependency>
                <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
                <artifactId>dubbo-spring-boot-starter</artifactId>
                <version>2.7.3</version>
            </dependency>
    
    
            
            <dependency>
                <groupId>com.github.sgroschupf</groupId>
                <artifactId>zkclient</artifactId>
                <version>0.1</version>
            </dependency>
    
            
            <dependency>
                <groupId>org.apache.curator</groupId>
                <artifactId>curator-framework</artifactId>
                <version>2.12.0</version>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>org.apache.curator</groupId>
                <artifactId>curator-recipes</artifactId>
                <version>2.12.0</version>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>org.apache.zookeeper</groupId>
                <artifactId>zookeeper</artifactId>
                <version>3.4.14</version>
                
                <exclusions>
                    <exclusion>
                        <groupId>org.slf4j</groupId>
                        <artifactId>slf4j-log4j12</artifactId>
                    </exclusion>
                </exclusions>
            </dependency>

## 服务提供者 ##

在空项目中创建一个模块：provider-server

1.  编写接口，代码如下：

package com.example.server.service;
    
    public interface TicketService { 
        public String getTicket();
    }

1.  编写接口实现类，代码如下：

package com.example.server.service;
    
    import org.apache.dubbo.config.annotation.Service;
    import org.springframework.stereotype.Component;
    
    
    @Service // 被服务中心识别注册
    @Component // 组件
    public class TicketServiceImpl implements TicketService { 
    
        @Override
        public String getTicket() { 
            return "《哪吒之魔童降世》";
        }
    }

1.  配置dubbo的相关属性，代码如下：

# 当前用的名字
    dubbo.application.name=productor-server
    # 注册中心的地址
    dubbo.registry.address=zookeeper://127.0.0.1:2181
    # 注册的服务有哪些
    dubbo.scan.base-packages=com.example.server.service

**应用启动时，dubbo就会扫描指定的包下带有@component注解的服务，将它发布在指定的注册中心中！**

## 服务消费者 ##

1.  编写服务提供者的接口，本来正常步骤是需要将服务提供者的接口打包，然后用pom文件导入，这里使用简单的方式，直接将服务的接口拿过来，路径必须保证正确，即和服务提供者相同，代码如下：

package com.example.server.service;
    
    public interface TicketService { 
        public String getTicket();
    }

1.  编写消费者的服务类，代码如下：

package com.example.server.service;
    
    
    import org.apache.dubbo.config.annotation.Reference;
    import org.springframework.stereotype.Service;
    
    
    @Service
    public class UserService { 
    
    // 引用服务。引用远程指定的服务
        @Reference
        TicketService ticketService;
    
    // 需要买票：另外一个服务上
    
        public void buyTicket(){ 
            String ticket = ticketService.getTicket();
            System.out.println("在远程服务中拿到票：" + ticket);
        }
    
    }

1.  编写配置文件，代码如下：

# 解决端口冲突问题
    server.port=8081
    # 当前应用名字
    dubbo.application.name=consumer-server
    # 注册中心
    dubbo.registry.address=zookeeper://127.0.0.1:2181

1.  编写测试类，代码如下：

package com.example.server;
    
    import com.example.server.service.UserService;
    import org.junit.Test;
    import org.junit.runner.RunWith;
    import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
    import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
    import org.springframework.test.context.junit4.SpringRunner;
    
    @RunWith(SpringRunner.class)
    @SpringBootTest
    public class ConsumerServerApplicationTests { 
    
        // 消费者测试
        @Autowired
        UserService userService;
    
        @Test
        public void contextLoads() { 
            userService.buyTicket();
        }
    
    }

## 启动 ##

1.  打开zookeeper
2.  打开dubbo-admin实现监控（可以省略）
3.  启动项目
4.  启动测试类，结果如下：  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxMTUxNjU5_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]
5.  监控中心的界面如图所示：  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxMTUxNjU5_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxMTUxNjU5_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20211018/25fbc81c89f14a0bbb26f4eb718a9c57.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxMTUxNjU5_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20211018/0e5697c52ab94048948e76834b11df5c.png
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